1、題目及要求(1) 機械加工工藝路線（工序安排） 工藝方案分析 加工重點、難點 工序編排 加工順序、內容 加工設備和工藝裝備(2) 關鍵問題分析 加工工藝問題 裝夾問題 生產率問題 新技術(3) 解決關鍵問題的工藝措施（參閱資料）一、零 件 的 分 析零件的工藝分析：零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔；3.大頭半圓孔mm；位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的

2、上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。二、 零件加工工藝設計（一）確定毛坯的制造形式零件材料為HT200。考慮到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：工序適當分散；廣泛采用專用設備，大量采用專用工裝。（二）基面的選擇基面的選

3、擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。（1） 粗基準的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。 （2） 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內圓柱表面為輔助的定位精基準。（三） 制定工藝路線制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。再生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮

4、采用萬能性機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。處此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。1. 工藝方案分析此零件加工工藝大致可分為兩個：方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數少，但在加工22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。2.制定工藝路線工序1 粗銑40mm孔的兩頭的端面，73mm

5、孔的上下端面。工序2 精銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序3 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序4 鉆、擴、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序5 鉆M8的螺紋孔，鉆8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。工序6 銑斷保證圖樣尺寸。工序7 去毛刺，檢查。（四） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6,生產類型為大批生產，采用鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（40mm及73mm外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又

6、因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內。2. 兩小孔毛坯為實心，兩內孔精度要求界于IT7IT8之間，參照由參考文獻1表8-21確定工序尺寸及余量：鉆孔：21.8mm 2Z=21.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mm3.中間孔（55mm及73mm）中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據參考文獻2表1-13得：孔的鑄造毛坯為49. 73的孔是在55孔的基礎之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照參考文獻1表8-95確定73mm工序尺寸及余量：粗銑：71mm Z=4mm精銑：73mm

7、Z=1mm參照參考文獻1表8-95確定55mm工序尺寸及余量：粗 鏜：53mm 2Z=4mm半精鏜：54mm精 鏜：55mm 4.螺紋孔及銷孔由參考文獻1表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。（五）確定切削用量及基本工時工序1 粗銑40mm孔的兩頭的端面。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機床：X52K立式銑床參數。刀具：涂層硬質合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60&

8、#176;,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據X52K立式銑床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而

9、機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。4）計算基本工時tmL/ Vf=9.4s。工序2 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至21.8mm，精鉸至22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機床：Z512臺式鉆床。刀具：YG8硬質合金麻花鉆21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角12°、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、&

10、#176; °、°。YG8硬質合金鉸刀22mm。2.計算切削用量1）查切削用量簡明手冊 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 。2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命3）切削速度查切削用量簡明手冊 修正系數 故。查簡明手冊機床實際轉速為。故實際的切削速度3. 計算基本工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。鉆和精鉸的切削用量如下：鉆孔： 。精鉸： 。工序3 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上

11、端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2m；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2m，保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機床：X63臥式銑床。刀具：涂層硬質合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s

12、=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s據X52K立式銑床參數，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。3)校驗機床功

13、率 查簡明手冊Pcc=2kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。4）計算基本工時粗銑中間孔上端面至25 mm，周徑至71mm；tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；精銑中間孔上端面至周徑至73mm，tm4= L/ Vf=10s；精銑中間孔下端面至周徑至73mm，tm5= L/ Vf=10s。工序4 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。1.

14、加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機床：T616臥式鏜床。刀具：YG8硬質合金鏜刀。2.計算切削用量單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據簡明手冊4.2-20查得，取 。根據簡明手冊4.2-21查得，取：。3.計算切削基本工時：同理，當第二次，第三次時，進給量和，機床主軸轉速都取64r/min，切削基本工時分別為100s和80s。工序5 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度1

15、90260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。機床：組合機床。刀具：8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。2.計算切削用量（1）鉆8mm的錐銷孔根據切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/z,現取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：（2）鉆M8的螺紋孔刀具：7.5mm麻花鉆。根據切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/

16、z,現取f=0.3mm/zv=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：（3）攻M8x1mm的螺紋刀具：絲錐M6，P=1mm切削用量選為：，機床主軸轉速為：，按機床使用說明書選取：，則 ；機動時，計算切削基本工時：工序6 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG硬質合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機床：組合機床。2.計算切削用量查切削手冊，選擇進給量為：,切削速度為：，則：根據簡明手冊表4.2-39，取，故實際切削速度為：查切削手冊表4.2-4

17、0，剛好有。計算切削基本工時：工序7 去毛刺，檢查。三、 夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。(一)問題的提出本夾具是用來粗銑40mm孔的兩頭的端面,包括后面工序的精銑，該工序完成后此端面主要作為后道工序的精基準，所以主要考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度和表面粗糙度要求。 (二)夾具設計 1定位基準選擇 由于是第一道工序，只能是以底面為粗基準。由于底面是粗基準，所以采用四個球頭支撐釘。2切削力及夾緊力計算1）.切削力 查表得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數 K=其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續切削系數1.1 所以 2) 夾緊力采用V型塊夾緊防止轉動=K=2.5=0.16R=18得出=11.2防止移動= K=2.5=0.2得出=8686.1N由于工件所受夾緊力大于工件所受的切削力，而且實際夾緊力大于所需夾緊力。故本夾具安全可靠。3.具體夾具的裝配圖見附圖4.夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序